Бурение скважин

Компания "ЭкоИнженерСтрой" осуществляет бурение скважин на воду в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Буровые работы включают в себя: собственно бурения, установку обсадных труб, цементацию затрубного пространства, установку фильтровальной колонны или перфорированной колонны труб, составления паспорта скважины, общий химический анализ воды

При принятии решения на бурение скважины необходимо уточнить гидрогеологические условия участка работ, где предполагается заложить скважину. В Санкт-Петербурге и Ленинградской области бурение скважин на воду производится на несколько водоносных горизонтов. Следует учитывать, что в нашем регионе насчитывается более 10 водоносных комплексов, которые в той или иной мере распространены на территории области. Водоносный комплекс, в свою очередь, может иметь один или несколько водоносных горизонтов.

Водоносный горизонт – это водонасыщенная прослойка в толще земли, которая имеет мощность (разность между нижней и верхней точками) от нескольких метров до десятков метров. Мощность одного и того же водоносного горизонта имеет неравномерное распространение по площади, поэтому у двух скважин, находящихся недалеко друг от друга может быть различная водообильность. Надо отметить, что водоносный горизонт – это не река, глубиной несколько метров, которая течет под землей, нет - это прослойка песка с включениями гравия, либо небольшие трещины в твердых породах, насыщенные водой. Водоносные горизонты разделены прослойками – толщами глин, так называемыми, водоупорными горизонтами. Каждый водоносный горизонт имеет свою кровлю – это водоупорный горизонт, находящийся сверху, и подошву – водоупорный горизонт, находящийся снизу.

Достаточно часто бурение производится на так называемые межморенные горизонты. В Ленинградской области выделено 2 межморенных водоносных горизонта (ММВГ),верхний и нижний. Верхний, московско-валдайский, ММВГ залегает под отложениями лужской морены и подстилается московской. Нижний, днепровско-московский, ММВГ перекрывается московской мореной, подстилается днепровской мореной. Характер их распространения неравномерный. Необходимо отметить, что использование для личных нужд верхнего водоносного горизонта лицензированию не подлежит.

По качеству эти подземные воды гидрокарбонатные, в большинстве случаев содержание железа превышает нормы (от 0,8 мг/л до 6,3 мг/л, при норме для питьевых вод 0,3 мг/л), содержание фтора в несколько раз ниже нормы. На заселенных участках по органолептическим и микробиологическим показателям они не соответствуют требованиям СанПиН, т.е. потребуется водоподготовка.

Более чистые подземные воды содержит так называемый Гдовский водоносный горизонт, который распространен практически повсеместно на территории Ленинградской области. Залегает на кристаллическом фундаменте. От выше лежащих водоносных горизонтов отделен либо котлинскими глинами, либо мореной. Глубина залегания комплекса 35—120 м. Водовмещающие породы — песчаники, пески и гравелиты общей мощностью 10—80 м. Доля водосодержащих песчаных пород в пласте увеличивается в северо-западном направлении. Его гидродинамические характеристики и гидрохимические показатели качества подземных вод достаточно хорошо изучены. Воды данного комплекса высоконапорные, пригодные для хозяйственно-питьевого водоснабжения. На Карельском перешейке эксплуатируется несколько участков месторождений с экологически чистыми водами, которые бутилируются и реализуются через торговую сеть.

Более детальное представление о водоносных комплексах Ленинградской области, а также о их качестве представлены в статье - "Пресные подземные воды: Состояние и перспективы водоснабжения населенных пунктов и промышленных объектов"

После уточнения гидрогеологических условий, принятия решения и заключения договора выполняется бурение скважины.
Буровые работы, как правило, включают в себя следующий комплекс мероприятий:
- непосредственно бурение ствола скважины и установка обсадных труб;
- геофизические исследования в скважине (выполняются при необходимости);
- гидрогеологические работы (прокачка эрлифтом, опытная откачка погружным насосом);
- обустройство скважин ;
- отбор проб воды на лабораторные исследования;
- составление паспорта скважины.

Бурение скважин
Наша компания осуществляет бурение скважин установками вращательного роторного бурения УРБ. Эти установки выполняют бурение ствола скважины диаметром до 190 мм, глубиной до 250 метров. Бурение осуществляется с помощью специальных бурильных труб на конце которых находится режущий инструмент. Внутри бурильных труб к режущему инструменту подается промывочная вода или глинистый раствор.

Перед посадкой обсадных труб скважина подлежит проработке долотом с расширителем, производится промывка ствола скважины чистым глинистым раствором, обработанным химреагентами.После установки обсадных труб скважина цементируется (т.е. герметизируется пространство между наружной частью обсадной трубы и стволом скважины). Это делается для того, чтобы не соединялись между собой водоносные горизонты, расположенные друг над другом.Герметичность колонны и качество затрубного цементирования проверяется опрессовкой обсадной колонны.При выявлении разведочным бурением перспективного водоносного пласта, ствол скважины прорабатывается сплошным забоем долотом с расширителем и промывается чистой водой, до выхода чистой воды на поверхность.

Часто задают вопрос: почему в одних компаниях стоимость бурения примерно на тысячу рублей за метр больше, а в других меньше?Ответ: более низкая стоимость обусловлена применением установок шнекового бурения (см. фото справа). Основными недостатками способа является невозможность использования этих установок для скважин глубиной более 30 - 40 метров, а также для бурения в твердых скальных породах, которые практически повсеместно встречаются в нашем регионе (т.е. если в месте заложения скважины под землей попадается валун, то скважина закладывается в другом месте).
Наша компания выполняет работы установками роторного бурения, которые лишены этих недостатков и в качестве обсадных использует стальные трубы (см. фото слева).

Гидрогеологические работы
По окончании бурения скважины, для очистки ствола скважины от шлама, опробования скважины с целью установления ее производительности, подготовки скважины к постоянной эксплуатации, а также для определения фильтрационных гидрогеологических параметров горизонта, выполняются гидрогеологические работы.

Перед выполнением этих работ скважина оборудуется оголовком, а также временным водоотводом для отвода воды от скважины при выполнении опытных работ. Гидрогеологические работы включают в себя:- прокачку эрлифтом с использованием компрессора до получения чистой воды и исчезновения механических примесей;
- откачку погружным насосом для определения значений гидрогеологических параметров и качества подземных вод на участке работ;
Исходя из опыта гидрогеологических работ по освоению эксплуатационных скважин на воду в районе работ, длительность прокачки составляет до суток.После этого скважина оборудуется насосом и производится опытная откачка продолжительностью до трех суток.В конце опытной откачки отбираются пробы воды на лабораторные исследования.

Предполагаемые глубины скважин в Ленинградской области по кадастровым данным СевЗапГеология приведены ниже.

Выборгское направление (м) Приозерское направление (м) Южное направление (м) Всеволожский район (м) Западное направление (м)
Зеленогорск - 140 Агалатово - 220 Красная долина - 70-80 Всеволожск -70-90 Мартышкино - 120
Ильичево - 150 Вартемяги - 180 Гатчина 30-40 Дунай - 80 Михайловская - 20
Комарово - 150 Варшко - 70 Красное Село 12-20 Кирпичный Завод - 90
Ленинское - 160-180 Васкелово - 160 Луга 30-50 Мельничий ручей - 80
Медный Завод - 180 Елизаветинка - 220 Павловск 20 Янино 15 -70
Молодежное - 120 Капитолово - 40 Вырица - 45-60
Ольшаники - 160 Карабсельки - 45-50 Ропша 120
Парголово - 200 Керро 140 - 180 Сиверская 20-30
Первомайское - 140 Лосево - 75 Старопаново- 60
Победа - 70 Матокса - 180 Тайцы 20-40 Приморский район (м)
Репино - 150 Ново-Девяткино - 220 Прибылово - 80
Рощино - 140-160 Ново-Токсово - 90 - 220
Сертолово - 200 Порошкино - 45-200
Симагино - 160-180 Приозерск - 70
Солнечное - 150 Семиозерье - 130
Ушково - 120 Сосново - 160
Цвелодубово - 120-140 Токсово 70 - 100